THIẾT KẾ HỆ CẦN CỦA CẦU TRUYỀN TẢI KOCK SỨC NÂNG Q= 63 T

- Công suất định mức: + Dưới khung chụp co duỗi: 65Tf + Dưới cần nâng hàng: 60 Tf - Loại container bốc xếp: + 20ft, 40ft, 45ft + 2 cont 20ft cùng lúc

BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP HỒ CHÍ MINH

KHOA CƠ KHÍ-NGÀNH MÁY XÂY DỰNG -o0o -

THIẾT KẾ MÔN HỌC KẾT CẤU THÉP

ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ CẦN CỦA CẦU TRUYỀN TẢI KOCK SỨC NÂNG: Q= 63 T

Sinh viên thiết kế : NGUYỄN XUÂN HÙNG

Giáo viên hướng dẫn : NGUYỄN DANH CHẤN

Mã số sinh viên : MX05005

Chương 1: Giới Thiệu Về Cầu Chuyển Tải KOCK

1.1 Các thông số cơ bản của cầu chuyển tải:

- Loại khung chụp:

+ 20ft, 40ft, 45ft+ Khung chụp co duỗi cho 20ft đôi

- Khẩu độ ray: 24m

- Tầm với phía trước: 50m

- Tầm với phía sau: 15m

- Khoảng trống giữa các chân giàn: 17m

- Chiều cao dưới khoảng trống thanh đỡ của giàn: 13m

- Tốc độ nâng/hạ hàng:

+ Với tải định mức: 50m/phút+ Với cont rỗng: 120m/phút

Hình 1.2: Bản vẽ tổng thể

1- Thanh giằng dầm biển; 2- Giá chữ A; 3- Thanh giằng dầm bờ; 4- Nhà điều khiển điện; 5- Nhà tời nâng cần; 6- Dầm chính phía bờ; 7- Cáp tràng hoa; 8- Cabin lái; 9- Ngáng chụp; 10- Tời cuốn cáp điện; 11,12,13- Thanh giằng; 14- Dầm chính phía biển

1.2.1 Đặc điểm hoạt động:

- Cần chuyển tải KOCK được dẫn động bởi động cơ điện với nguồn cung cấp từ lưới điện quốc gia, cơ cấu di chuyển của KOCK di chuyển trên ray được lắp đặt cố định trên cầu tàu

dẫn động bởi hai động cơ điện.

- Cầu chuyển tải KOCK được dùng cho việc xếp dỡ container bằng phương tiện là khung chụp có hệ thống khung lồng, có khả năng thay đổi chiều dài tùy theo kích thước mà container được xếp dỡ Ngồi ra, cầu chuyển tải KOCK còn đặc biệt hơn cáccầu chuyển tải khác ở Việt Nam ở chỗ nó sử dụng loại ngáng chụp hiện đại có khả năng gấp cùng lúc 2 container 20ft Trong các trường hợp đặc biệt, nó còn được dùng

để xếp dỡ hàng bách hóa bằng phương tiện chuyên dùng Cả hai phương tiện mang hàng trên được liên kết với dầm chính phía bờ và ghép đôi với xe con

- Cầu chuyển tải có cấu trúc cần một dầm với phần công-xôn phía nước và dầm phía

bờ Phần công xôn phía trước có thể nâng và hạ ra phía trước hoặc ra sau cấu trúc bằng bộ máy nâng cần được lắp đặt trong nhà tời của bộ máy nâng hạ cần

- Tại chân C có thang máy và hệ thống cầu thang bộ

- Tại chân B có hệ thống dây điện và máng điện được truyền lên cho các cụm máy hoạt động của cầu chuyển tải

- Đường chạy của xe con là đường ray phía trên dầm chính và hệ thống điện cung cấp cho xe con thông qua hệ thống cáp tràng hoa được lắp đặt sau dầm chính phía bờ

- Cabin buồng lái được treo trên hệ thống cabin, hệ thống treo cabin được lắp với bộmáy di chuyển cabin và được liên kết với tải của xe con bằng các thanh giằng liên kết, hướng của người điều khiển cầu chuyển tải về phía biển và trên khung chụp

- Các cơ cấu của cầu chuyển tải gồm: cơ cấu nâng hạ hàng, cơ cấu di chuyển xe con,

cơ cấu nâng hạ công xôn và cơ cấu di chuyển cẩu Những động cơ điện của cơ cấu dichuyển cầu chuyển tải là loại động cơ điện không đồng bộ 3 pha

1.2.2 Đặc điểm kết cấu thép:

Với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, đặc biệt là trong lĩnh vực vật liệu, người ta

đã chế tạo ra cầu chuyển tải với kết cấu thép rất gọn, thẩm mỹ nhưng vẫn đảm bảođầy đủ những tiêu chuẩn về an tồn, làm việc và có tính kinh tế nhất Kết cấu thép củacầu chuyển tải được chia ra 3 phần chính:

+ Kết cấu thép khung đỡ

+ Dầm chính phía bờ và các cơ cấu điều khiển

+ Dầm chính phía nước và hệ thống puly nâng hạ côngxon

a Kết cấu thép khung đỡ:

Kết cấu thép khung đỡ của cầu chuyển tải KOCK bao gồm các phần sau:

+ 4 cụm cơ cấu di chuyển A,B,C,D

+ Dầm ngang phía biển, dầm ngang phía bờ

+ U1(B-C) phía phải: chân đứng phía trên B, C và dầâm ngang liên kếtdầm đứng B,C.

+ U2(A-D) phía phải: chân đứng phía trên A, D và dầâm ngang liên kếtdầm đúng A, D

+ 4 chân đứng phía trên (dầm liên kết U):

+ 2 chân đứng phía A-D và các thanh giằng ngang + giằng chéo

+ 2 chân đứng phía B-C và các thanh giằng ngang + giằng chéo

+ Giá chữ A và các thanh giằng

b Kết cấu thép dầm chính phía bờ:

+ Dầm chính phía bờ

+ Các thanh giằng của dầm chính phía bờ

+ Các cấu kiện và bộ phận công tác của cẩu chuyền tải

c Kết cấu thép dầm chính phía nước:

+ Dầm chính phía nước

+ 6 thanh giằng của dầm chính phía nước

+ Hệ thống puly nâng hạ dầm chính phía nước

Tính Tốn Thiết Kế Kết Cấu Thép

Các thông số cơ bản để tính tốn kết cấu thép:

Kết cấu thép là phần chịu lực chính của tồn bộ cầu chuyển tải, đây là phần có tỉtrọng về khối lượng lớn nhất, khoảng 6080% tổng khối lượng cầu chuyển tải Chonên việc tính tốn kết cấu thép có ý nghĩa rất quan trọng, nó quyết định đến sự an tồnkhi làm việc của bản thân cầu chuyển tải và các cơ cấu khác Kết cấu thép cầu chuyểntải có dạng hộp được cấu tạo từ các tấm thép và các đoạn dầm liên kết với nhau bằngmối ghép bulông hay hàn

Các thông số kích thước:

- Chiều dài tồn dầm: Ltồn dầm=69 (m)

- Khẩu độ ray: L=24 (m)

- Khoảng cách giữa hai chân: 16,5 (m)

- Tầm với làm việc max tính từ tâm ray phía biển: 50 (m)

- Tầm với làm việc max tính từ tâm ray phía bờ: 15 (m)

Các thông số về khối lượng:

- Khối lượng tồn bộ cầu chuyển tải: Gc (T)

- Khối lượng xe con và cụm tời nâng hàng: Gx=30,1 (T)

- Khối lượng dầm chính phía bờ: 67,4 (T)

Các thông số về vật liệu:

Vật liệu kết cấu thép cầu chuyển tải là thép CT3 có các đặc trưng cơ tính sau:

- Môđun đàn hồi khi kéo: E = 2,1.106 kG/cm2

- Môđun đàn hồi trượt: G = 0,81 106 kG/cm2

a Trường hợp tải trọng I:

Tải trọng bình thường ở trạng thái làm việc, phát sinh khi máy làm việc ở điềukiện bình thường Trường hợp này dùng để tính bền các chi tiết theo mỏi Các tảitrọng thay đổi được qui đổi thành tải trọng tương đương

b Trường hợp tải trọng II:

Tải trọng lớn nhất ở trạng thái làm việc, phát sinh khi cầu trục làm việc ở điềukiện nặng nhất Các tải trọng này gồm các lực cản tĩnh cực đại, tải trọng động cựcđại khi mở (hoặc phanh) máy (hoặc cơ cấu) đột ngột… Trường hợp này dùng để tínhcác chi tiết theo điều kiện bền tĩnh

c Trường hợp tải trọng III:

Tải trọng cực đại ở trạng thái không làm việc Các tải trọng tác dụng lên cầuchuyển tải gồm có: trọng lượng bản thân cầu chuyển tải, gió bão tác dụng lên cầuchuyển tải ở trạng thái không làm Trường hợp này dùng để tiến hành kiểm tra độ bềnkết cấu và tính ổn định cần trục ở trạng thái không làm việc

Bảng tổ hợp các trường hợp tải trọng:

Ở trạng thái làm việc của máy trục, người ta tổ hợp các tải trọng tác dụng lên kếtcấu và chia thành các tổ hợp tải trọng sau:

đứng yên, chỉ có cơ cấu nâng làm việc, tính tốn khi khởi động (hoặc hãm) cơ cấunâng một cách từ từ (Ia) hoặc đột ngột (IIa).

- Tổ hợp Ib, IIb: hai tổ hợp này ứng với trường hợp cầu chuyển tải đứng yên, xecon mang hàng di chuyển, khởi động (hoặc phanh) từ từ (Ib), hoặc đột ngột (IIb).Trong trường hợp này, cơ cấu nâng không làm việc hoặc làm việc với gia tốc ổn định

- IIc: cầu truyền tải không di chuyển, xe con có hàng di chuyển và phanh xe conđột ngột tổ hợp này chỉ dùng để tính chân của cầu truyền tải

- Tổ hợp III: cầu chuyển tải không làm việc, chịu tác dụng của tải trọng gió bão

Lực quán tính ngang khi hãm

cơ cấu di chuyển xe con Px

tời nâng hạ dầm biển, thiết bị điện, cabin điều khiển… Dựa vào hồ sơ kỹ thuật củacác loại cầu chuyển tải thông dụng có cùng sức nâng và hồ sơ mời thầu, ta ước tính

sơ bộ trọng lượng của cầu chuyển tải: Gc (T)

- Trọng lượng dầm ngang trên phía trước(phụ):

- Số lượng thanh giằng:

+ 5 thanh giằng số hiệu L100x75x7, chiều dài 48500 mm

=> Tổng trọng lượng các thanh giằng: Q g =772,578 kG

- Diện tích mặt cắt trung bình của thanh: F tb=200900 (mm2)

- Chiều dài tổng thể của dầm ngang trên phía trước: L tt =48500 (mm)

=> Tổng trọng lượng của dầm ngang trên phía trước:

ct

Q =k Q.(Q g +F tb L tt.t )=20785,97 (kG)

- Trọng lượng dầm ngang trên chính:

- Số lượng thanh giằng:

+ 2 thanh giằng số hiệu L125x75x7, chiều dài 7800 mm+ 2 thanh giằng số hiệu L125x75x7, chiều dài 15000 mm+ 6 thanh giằng số hiệu L125x75x7, chiều dài 42500 mm+ 1 thanh giằng số hiệu L125x75x7, chiều dài 20460 mm

=> Tổng trọng lượng các thanh giằng: Q g =2067,12 kG

- Diện tích mặt cắt trung bình của thanh: F tb=251500 (mm2)

- Chiều dài tổng thể của dầm ngang trên phía sau: L tt=42500 (mm)

=> Tổng trọng lượng của dầm ngang trên chính:

Trọng lượng hàng nâng và bộ phận mang hàng:

- Tổng trọng lượng hàng nâng và bộ phận mang hàng: Q=80 (T)

- Trọng lượng hàng tương đương:

- Hệ số động khi nâng (hạ) hàng II :

2 , 1 04 , 0

1  

II

+ v: vận tốc nâng hàng của cơ cấu nâng Lực quán tính ngang khi hãm cơ cấu di chuyển xe con:

j m m

Trong đĩ:

+ m x=30,1 (T): khối lượng xe con+ m h=80 (T): khối lượng hàng và bộ phận mang+ j=1,63 (m / s2): gia tốc khi khởi động (hãm) xe conThay vào:

qt

P =(30,1 + 80).103 1,63=179463 (N)=17946 (KG) Tải trọng giĩ tác dụng lên kết cấu:

- Diện tích chắn giĩ của vật nâng Fv =30 m2 , tra theo bảng (4.2)[05]

- Diện tích chắn giĩ của kết cấu:

b c

F  =1 580=580 (m2) (4.5)[05]

Trong đĩ:

+ k c=1: hệ số độ kín đối với thép hộp+ F b= 580 m2: diện tích bao của kết cấu được tính gần đúng thơng quacác mặt cắt giả định trước và kích thước hình học của cầu chuyển tải

- Aùp lực giĩ tác dụng lên máy trục:





0 n c q

+ c=1,2: hệ số khí động học của kết cấu, tra bảng (4.6)[05]

+ =1,25: hệ số kể đến tác dụng động của giĩ lên kết cấu, tra bảng đốivới cần trục cĩ độ cứng vững cao

+ =1: hệ số vượt tải, lấy đối với phương pháp ứng suất cho phépThay vào (4.6):



II g

các đặt trưng hình học của tiết diện dầm trên cầu chuyển tải:

Dựa vào hồ sơ kỹ thuật của nhà chế tạo, sơ bộ ta lựa chọn các tiết diện dầm trên nhưsau (chi tiết xem phần bản vẽ Kết Cấu Thép):

chế tạo có xu hướng to dần về phía giữa dầm, do đó đối với dầm này ta sẽ quan tâmchủ yếu đến tiết diện giữa dầm là chỗ có momen uốn lớn, tiết diện đầu dầm là chỗ cómomen uốn nhỏ nhưng tiết diện dầm cũng nhỏ.

- Mặt cắt dầm phụ :

- Mặt cắt tiết diện: F=200900 (mm2)

- Tổng momen tĩnh của tiết diện đối với trục x1 – x1: S=117600000 (mm3)

- Tọa độ trọng tâm của tiết diện đối với trục x1 – x1: Z0=693,7 ( mm )

- Momen quán tính của tiết diện đối với trục x – x: J x=19,87.1010 (mm4)

- Momen chống uốn của tiết diện đối với trục x-x: W x=177,1.106 (mm3)

- Momen quán tính đối với trục y – y: J y=6,167.1010 (mm4)

- Momen chống uốn đối với trục y-y: W y=104,8.106 (mm3

- Mặt cắt dầm chính :

Hình 4.5: Mặt Cắt Dầm Ngang Trên ở Giữa Dầm

- Mặt cắt tiết diện: F=251500 (mm2)

- Tổng momen tĩnh của tiết diện đối với trục x1 – x1: S=129360000 (mm3)

- Tọa độ trọng tâm của tiết diện đối với trục x1 – x1: Z0=693,7 ( mm )

- Momen quán tính của tiết diện đối với trục x – x: J x=43,31.1010 (mm4)

- Momen chống uốn của tiết diện đối với trục x-x: W x=290,3.106 (mm3)

- Momen quán tính đối với trục y – y: J y=8,159.1010 (mm4)

- Momen chống uốn đối với trục y-y: W y=136,6.106 (mm3)

Xác định nội lực trong kết cấu:

vì hệ cần của cầu truyền tải là một hệ ghép tĩnh dịnh gồm một dầm chính và một dầmphụ nên việc tính nội lực theo hệ ghép

Kết cấu dầm quy về hệ ghép:

Q=50T Q=63T

m m

m

trường hợp tải trọng IIa :

xét nội lực dầm khi chịu tải trọng bản thân, trọng lượng xe con, và trọng lượng hàngnâng.tải trọng gió, lực quán tính theo phương ngang của cần trục:

Trọng lượng của bồng lái:

) / ( 576 , 428 5 , 48 97 , 20785 / 1

) / ( 48 , 568 5 , 44 233 , 25297 / 2

trọng lượng xe con Gx=30,1 (T)

Trọng lượng hàng nâng và bộ phận xe con mang hàng:

- Tổng trọng lượng hàng nâng và bộ phận mang hàng: Q=80 (T)

- Trọng lượng hàng tương đương:

m m

q1=428,576kg/m

m

M RM

RNy RNx

Tính phản lực các gối đỡ: (RN, RM)

VÌ góc tại N là 30 độ: cho nên RN bao gồm: RNx và RNy

kg

q Qn

Rm

q Q

RM

20896 33

2

5 , 17

* 233 , 428 5 , 6

* 5 , 6

*

0 2

* ) 5 , 15 33 ( 5 , 6

* 33

*

2

2 1

1 2

+ Q y= Q n q1*Z1 112800  428 , 233 * 0  112800kg

+ M ux =Q n*Z1q1*Z1  0 (Kgm)tại Z1=15,5m

+ Q y= Q n q1 *Z1  112800  428 , 233 * 15 , 5  119437kg

2

5 , 15

* 5 , 428 5 , 15

* 112800 2

*

*

2 2

1 1

q Z

tải trọng theo phưng ngang do gió gây ra:

+ Q x=P g II  56 , 25 * 332=18675 (KG)+ M uy = P II *Z1  0

xet mặt cắt 2-2 cách M một doạn Z2(0 < Z2 < 33 ) :

q1=428,576kg/m

M RM

* 20896 2

*

2 2 1

1  z   

q Z

*

2 2

* 20896 2

*

*

2 2

2 1

q Z

+ Q x=P g II  56 , 25 * 6 6 * 33=18675 (KG)+ M uy= 180774

2

33

* 332 2

*

2 2

+J y=6,167.10 10 (mm4)+ S x=117600000 (mm3)biểu đồ nội lực dầm phụ :

0

103475kg

153947kgm 0

- Xác định ứng suất tương đương trong tiết diện:

Mặt cắt tại điểm dặt giằng là mặt cắt nguy hiểm nhất của dầm phụ takiểm tra

ứng suất tại mặt cắt này:

20

* 10

* 07 , 19

* 2

117600000

* 10

* 18675

2

J

S Q

(N / mm2)+ 2. . . 1034752*6,617*10**10117610**2010

S Q

=46 (N / mm2)

=>   n  d=5,56+2,88 = 48,88 (N / mm2)+ M W M W N F

y

uy x

* 8 , 104

10

* 180774 10

* 1 , 177

10

* 153947

N Rx

trong dó: Ry, Mu,Rx là do dầm phụ tác dụng lên dầm chính

Ry =20896 kgRx=0 kg

N=237353 KG

Tính phản lực các gối đỡ: (RA, RB)

kg

q q

q Ry

RB

Ry q

q q

RB

M A

21407 24

2

39

* 48 , 568 290

* 545 2

5 , 3

* 48 , 568 5 , 3

* 20896

24

2

39

* 290

* 2

5 , 3

* 5 , 33

*

0 5 , 3

* 2

5 , 3

* 29

* 10

* 2

39

* 24

*

2 2

2 2 3

2 2

2 2 3

2 2

RA q

q RB RY Y

29100 10

* 545 5 , 42

* 48 , 568 21407 20896

0 10

* 5 , 42

kg Mx

Z

Mux Z

Z Ry

z z q M

Kg Q

Z

KG R

Q Z

q Z Rx Q

kg Qy

Z

kg Ry

Q Z

Ry q Z Q

ux

X

X X

g x

y y

76618 5

, 3

* 20896 2

5 , 3

* 48 , 568 5

, 3

0 0

* 2

*

*

17702 5

, 3

* 278 18675 5

, 3

18675 0

*

22887 20896

48 , 568

* 5 , 3 5

, 3

20896 0

2 1

1

1 1

1 1

1

1 1

1 1

kg Mx

Z

kg M

Mux Z

Z Rx

z z q M

M uy y g

315861 5

, 3

* 168675 2

5 , 3

* 278 905737 5

, 3

905737 0

* 2

*

*

2 1

0 1

1 1

1 0

RxN

kg Muy

Z

KG M

Z

Z R

Z q Muy

KG

q Ry R

Mx Z

kg Mx

Z

z z q Ry Z R Z

Mx

kg Q

Z

KG Q

Z

q Z R Q

kg Qy

Z

kg Q

Z

q Z Ry R Q

UY

X

II g

A

A X X

II g X

x

y

A y

408444 5

, 27

* 18675 2

5 , 27

* 278 5

, 27

63660 5

, 3

* 18675 2

5 , 3

* 278 5

, 3

2

*

5 , 91196 2

5 , 27

* 48 , 568 20896

* 5 , 27 29100

* 24

2

5 , 27

*

* 5 , 27 24

5 , 27

69654 2

5 , 3

* 48 , 568 20896

* 5 , 3 5

, 3

2

*

* )

5 , 3 (

11030 278

* 5 , 27 18675 5

, 27

17702 278

* 5 , 3 18675 5

, 3

7429 48

, 568

* 5 , 27 20896 29100

5 , 27

6214 48

, 568

* 5 , 3 20896 29100

5 , 3

2 2

2 2

2

2 2

2

2 2

2

2 2

2 2 2 2

2 2 2

2 2

2

2 2

q2=568,48kg/m

q3=545kg/m

kg Mx

Z

Mux Z

z z

q

z z q M

Kg Q

Z

KG Q

Z

q Z Q

kg Qy

Z

kg Q

Z

z q q Z Q

ux

X X

g x

y y

36 , 150270 5

, 12

* 10

* 545 2

17

* 48 , 568 17

0 0

) 7 2

7 (

* ) 7 (

* 2

*

*

4726 278

* 17 17

0 0

*

16 , 9664 545

* 10 48 , 568

* 17 17

0 0

) 7 (

*

2 3

3

3 3

3 3 3 2 3 3 3 3 3

3 3 2 3

Z

kg Mux Z

z z q

M uy g

40171 2

17

* 278 17

0 0

2

*

*

2 3

3

3 3

q2=568,48kg/m q3=545kg/m

RB

Qy Rx

Mux Qx Muy

Ry N

22886 20896

0 76618

91196

0 0

từ sự phân tích nội lực tác dụng lên dầm chính trên ta thấy mặt cắt nguy hiểm nhất của dầm chính trong trường hợp này là mặt cắt 1-1:

ứng xuất nguy hiểm của mặt cắt này nằm ngồi về bên phải nên chỗ cần

kiểm tra là tại Z1=3,5:

nội lực tương ưng:

+ Q x=117702*10 (N )

+ Q y=22886*10 (N )

+ M ux=76618*104 (Nmm)

+ M uy=315861*104 (Nmm)

+N = 237353*10 N

- Các thông số hình học và nội lực của tiết diện:

+ S x=129360000 (mm3)+  =20 ( mm )

+ W x=290,3 106 (mm3)+ W y=136,6.106 (mm3)+ J x=43,31.1010 (mm4)+ F =251500 (mm2)+ J y=8,159.10 10 (mm4)

- Xác định ứng suất tương đương trong tiết diện:

+





2

.

x

x x n

J

S Q

 =0,82 (N / mm2)+





2

.

y

x y

S Q

 =9,33 (N / mm2)

=>   n  d=10,15 (N / mm2)+ M W M W F N

y

uy x



 =30,66 (N / mm2)

=> td   2  3  2=35,35 (N / mm2)Vậy mặt cắt đảm bảo điều kiện bền do td  

Trọng lượng hàng nâng và bộ phận xe con mang hàng:

- Tổng trọng lượng hàng nâng và bộ phận mang hàng: Q=94(T)

- Trọng lượng hàng tương đương:

Q

Q n  II. = 1,2*94 = 112,8 (T)(4.1)[05]

Trong đó:

+ Q n: trọng lượng hàng tương đương khi tính kết cấu thép+ II =1,2 hệ số động khi nâng hàng

sơ đồ chụi lực:

m m

m

q1=428,576kg/m

q2=568,48kg/m q3=545kg/m

RB m

Qn=112,8T

RM RNy

RNx

xét nội lực của dầm phụ :

m m

Rm

q Q

RM

24205 33

2

5 , 17

* 233 , 428 5 , 6

* 112800

33

2

5 , 17

* 5 , 6

*

0 2

* ) 5 , 15 33 ( 5 , 6

* 33

*

2

2 1

1 2

Q RNy

q RM

Y

157774 233

, 428

* 5 , 48 112800

24205

0 4

, 48

Các thông nội lực của tiết diện:

+ Q y= Q n q1*Z1  112800  428 , 233 * 15 , 5  119437kg

2

5 , 15

* 5 , 428 5 , 15

* 112800 2

*

*

2 2

1 1

q Z

tải trọng theo phưng ngang do gió gây ra:

+ Q x=P g II  56 , 25 * 332=18675 (KG)+ M uy = P II *Z1  0

tại Z1 = 15,5

+ Q x=P g II  56 , 25 * 332=18675 (KG)+ M uy = P II *Z1  18675 * 15 , 5  289462

xet mặt cắt 2-2 cách M một doạn Z2(0 < Z2 < 33 ) :

q1=428,576kg/m

M RM

* 24205 2

*

2 2 1

1  z   

q Z

2 2

* 24205 2

*

*

2 2

2 1

q Z

+ Q x=P g II  56 , 25 * 6 6 * 33=18675 (KG)+ M uy = 180774

2

33

* 332 2

*

2 2

+J y=6,167.10 10 (mm4)+ S x=117600000 (mm3)biểu đồ nội lực dầm phụ :

0

0

0 0

Mặt cắt tại điểm dặt giằng là mặt cắt nguy hiểm nhất của dầm phụ takiểm tra ứng suất tại mặt cắt này:

20

* 10

* 07 , 19

* 2

117600000

* 10

* 18675

2

n J

S Q

(N / mm2)+ 2. . . 1194372*6,617*10**10117610 **2010

J

S Q

=53 (N / mm2)

=>   n  d=53+2,88 = 55,88 (N / mm2)+ M W M W F N

y

uy x

* 8 , 104

10

* 180774 10

* 1 , 177

10

* 179873

N Rx

trong dó: Ry, N,Rx là do dầm phụ tác dụng lên dầm chính

Ry =24205 kgRx=0 kgN=272024 KG

Tính phản lực các gối đỡ: (RA, RB)

kg

q q

q Ry

RB

Ry q

q q

RB

M A

20924 24

2

39

* 48 , 568 290

* 545 2

5 , 3

* 48 , 568 5 , 3

* 24205

24

2

39

* 290

* 2

5 , 3

* 5 , 33

*

0 5 , 3

* 2

5 , 3

* 29

* 10

* 2

39

* 24

*

2 2

2 2 3

2 2

2 2 3

2 2

RA q

q RB RY Y

32891 10

* 545 5 , 42

* 48 , 568 20924 24205

0 10

* 5 , 42

kg Mx

Z

Mux Z

Z Ry

z z q M

Kg Q

Z

KG R

Q Z

q Z Rx Q

kg Qy

Z

kg Ry

Q Z

Ry q Z Q

ux

X

X X

g x

y y

88200 5

, 3

* 24205 2

5 , 3

* 48 , 568 5

, 3

0 0

* 2

*

*

17702 5

, 3

* 278 18675 5

, 3

18675 0

*

26195 24205

48 , 568

* 5 , 3 5

, 3

24205 0

2 1

1

1 1

1 1

1

1 1

1 1

kg Mx

Z

kg Mux Z

Z Rx

z z q

M uy g

63660 5

, 3

* 18675 2

5 , 3

* 278 5

, 3

0 0

* 2

*

*

2 1

1

1 1

RxN

kg Muy

Z

KG M

Z

Z R

Z q Muy

KG

q Ry R

Mx Z

kg Mx

Z

z z q Ry Z R Z

Mx

kg Q

Z

KG Q

Z

q Z R Q

kg Qy

Z

kg Q

Z

q Z Ry R Q

UY

X

II g

A

A X X

II g X

x

y

A y

408444 5

, 27

* 18675 2

5 , 27

* 278 5

, 27

63660 5

, 3

* 18675 2

5 , 3

* 278 5

, 3

2

*

91210 2

5 , 27

* 48 , 568 24205

* 5 , 27 32891

* 24

2

5 , 27

*

* 5 , 27 24

5 , 27

84372 2

5 , 3

* 48 , 568 24205

* 5 , 3 5

, 3

2

*

* )

5 , 3 (

11030 278

* 5 , 27 18675 5

, 27

17702 278

* 5 , 3 18675 5

, 3

6947 48

, 568

* 5 , 27 24205 32891

5 , 27

6696 48

, 568

* 5 , 3 24205 32891

5 , 3

2 2

2 2

2

2 2

2

2 2

2

2 2

2 2 2 2

2 2 2

2 2

2

2 2

q2=568,48kg/m

q3=545kg/m

kg Mx

Z

Mux Z

z z

q

z z q M

Kg Q

Z

KG Q

Z

q Z Q

kg Qy

Z

kg Q

Z

z q q Z Q

ux

X X

g x

y y

36 , 150270 5

, 12

* 10

* 545 2

17

* 48 , 568 17

0 0

) 7 2

7 (

* ) 7 (

* 2

*

*

4726 278

* 17 17

0 0

*

16 , 9664 545

* 10 48 , 568

* 17 17

0 0

) 7 (

*

2 3

3

3 3

3 3 3 2 3 3 3 3 3

3 3 2 3

Z

kg Mux Z

z z q

M uy g

40171 2

17

* 278 17

0 0

2

*

*

2 3

3

3 3

q2=568,48kg/m q3=545kg/m

RB

Qy Rx

Mux Qx Muy

Ry N

91210 88200

0

0 0 0

N 0

31586 17702

272024

từ sự phân tích nội lực tác dụng lên dầm chính trên ta thấy mặt cắt nguy hiểm nhất của dầm chính trong trường hợp này là mặt cắt 1-1:

ứng xuất nguy hiểm của mặt cắt này nằm ngồi về bên phải nên chỗ cần

kiểm tra là tại Z1=3,5:

nội lực tương ưng:

+ W x=290,3 106 (mm3)+ W y=136,6.106 (mm3)+ J x=43,31.1010 (mm4)+ F =251500 (mm2)+ J y=8,159.10 10 (mm4)

- Xác định ứng suất tương đương trong tiết diện:

+





2

.

x

x x n

J

S Q

 =8,8 (N / mm2)

2

.

y

x y

S Q

 =20,7 (N / mm2)

=>   n  d=29,5 (N / mm2)+ M W M W F N

y

uy x



=> td   2  3  2=58 (N / mm2)

Vậy mặt cắt đảm bảo điều kiện bền do td  

 xét trường hợp xe con ở giữa khẩu độ:

sơ đồ chụi lực:

m m

sơ đồ chụi lực của dầm chính:

m m m

RB Ry

Qn=112,8 T

Rx N

trong dó: Ry,Rx,N là do dầm phụ tác dụng lên dầm chính do trọnglượng bản than và tải trọng gió gây ra:

Tính phản lực các gối đỡ: (RN, RM)

VÌ góc tại N là 30 độ: cho nên RN bao gồm: RNx và RNy

kg

q RM

q RM

M N

1987 33

2

5 , 17

* 233 , 428

33 2

5 , 17

*

0 2

* ) 5 , 15 33 ( 33

*

2

2 1

1 2

RNy q

RM Y

22756 233

, 428

* 5 , 48 1987

0 4

, 48

Tính phản lực các gối đỡ: (RA, RB)

q q

q Ry

RB

Ry q

q q

Q RB

M A

28864 24

12

* 11280 2

39

* 48 , 568 290

* 545 2

5 , 3

* 48 , 568 5 , 3

* 1987

24

12

* 112800 2

39

* 290

* 2

5 , 3

* 5 , 3

*

0 5 , 3

* 2

5 , 3

* 29

* 10

* 2

39

* 12

* 24

*

2 2

2 2 3

2 2

2 2 3

2 2

RA q

q Q RB RY Y

115524 10

* 545 5 , 42

* 48 , 568 112800 28864

1978

0 10

* 5 , 42

kg Mx

Z

Mux Z

Z Ry

z z q M

Kg Q

Z

KG R

Q Z

q Z Rx Q

kg Qy

Z

kg Ry

Q Z

Ry q Z Q

ux

X

X X

g x

y y

10405 5

, 3

* 1978 2

5 , 3

* 48 , 568 5

, 3

0 0

* 2

*

*

17702 5

, 3

* 278 18675 5

, 3

18675 0

*

3968 1978

48 , 568

* 5 , 3 5

, 3

1978 0

2 1

1

1 1

1 1

1

1 1

1 1

kg Mx

Z

kg Mux Z

Z Rx

z z q

M uy g

63660 5

, 3

* 18675 2

5 , 3

* 278 5

, 3

0 0

* 2

*

*

2 1

1

1 1

RxN

kg Muy

Z

KG M

Z

Z R

Z q Muy

KG

q Ry R

Mx Z

kg Mx

Z

z z q Ry Z R Z

Mx

kg Q

Z

KG Q

Z

q Z R Q

kg Qy

Z

kg Q

Z

q Z Ry R Q

UY

X

II g

A

A X X

II g X

x

y

A y

256068 5

, 15

* 18675 2

5 , 15

* 278 5

, 15

63660 5

, 3

* 18675 2

5 , 3

* 278 5

, 3

2

*

1287340 2

5 , 15

* 48 , 568 1978

* 5 , 15 115524

* 12

2

5 , 15

*

* 5 , 15 12

5 , 15

10405 2

5 , 3

* 48 , 568 1978

* 5 , 3 5

, 3

2

*

* )

5 , 3 (

3537 278

* 5 , 15 772 5

, 15

201 278

* 5 , 3 772 5

, 3

104735 48

, 568

* 5 , 15 1978 115524

5 , 15

111556 48

, 568

* 5 , 3 1978 115524

5 , 3

2 2

2 2

2

2 2

2

2 2

2

2 2

2 2 2 2

2 2

2

2 2

2

2 2

q2=568,48kg/mQn=112,8T

kg Muy

Z

KG M

Z

Z R

Z q Muy

KG

Z Qn q

Ry R

Mx Z

kg Mx

Z

z z q Z

Qn Ry Z R Z

Mx

kg Q

Z

KG Q

Z

q Z R Q

kg Qy

Z

kg Q

Z

q Z Qn Ry R Q

UY

X

II g

A

A X X

II g X

x

y

A y

83889 5

, 27

* 772 2

5 , 27

* 278 5

, 27

21429 5

, 15

* 772 2

5 , 15

* 278 5

, 15

2

*

1149625 12

* 112800 2

5 , 27

* 48 , 568 1978

* 5 , 27 115524

* 24

) 5 , 15 3 (

* 2

5 , 27

*

* 5 , 15 24

5 , 27

1287340 2

5 , 15

* 48 , 568 1978

* 5 , 15 115524

* 12 5

, 15

2

*

* ) 5 , 15 3 ( )

5 , 3 (

6873 278

* 5 , 27 772 5

, 27

3537 278

* 5 , 15 772 5

, 15

14887 48

, 568

* 5 , 27 112800 1978

115524 5

, 27

8065 48

, 568

* 5 , 15 112800 1978

115524 5

, 15

2 2

2 2

2

2 2

2

2 2

2

2 2

2 2 2 2

2 2

2

2 2

2

2 2

kgm Mx

Z

Mux Z

z z

q

z z q M

Kg Q

Z

KG Q

Z

q Z Q

kg Qy

Z

kg Q

Z

z q q Z Q

ux

X X

g x

y y

1149625 5

, 12

* 10

* 545 2

17

* 48 , 568 17

0 0

) 7 2

7 (

* ) 7 (

* 2

*

*

4726 278

* 17 17

0 0

*

15114 545

* 10 48 , 568

* 17 17

0 0

) 7 (

*

2 3

3

3 3

3 3 3 2 3 3 3 3 3

3 3 2 3

Z

kg Mux Z

z z q

M uy g

40171 2

17

* 278 17

0 0

2

*

*

2 3

3

3 3

Mux Qx Muy

Ry N

0

0 0 0

N 0

1149625

10405

3537

21429

từ sự phân tích nội lực tác dụng lên dầm chính trên ta thấy mặt cắt nguy hiểm nhất của dầm chính trong trường hợp này là mặt cắt 2-2:

ứng xuất nguy hiểm của mặt cắt này nằm ngồi về bên phải nên chỗ cần

kiểm tra là tại Z1=15,5:

+ W x =290,3 106 (mm3)+ W y =136,6.106 (mm3)+ J x=43,31.1010 (mm4)+ F =251500 (mm2)+ J y=8,159.10 10 (mm4)

- Xác định ứng suất tương đương trong tiết diện:

+





2

.

x

x x n

J

S Q

 =0,26 (N / mm2)+





2

.

y

x y

S Q

 =41,5 (N / mm2)

=>   n  d=41,76 (N / mm2)+

y

uy x

ux

W

M W

Vậy mặt cắt đảm bảo điều kiện bền do td  

sơ đồ chụi lực:

m m m

RNx

RM

Qn=112,8T

theo nguyên lý của hệ ghép Lực tác dụng lên hệ chính không ảnh hưởng

đến dầm phụ Cho nên trường hợp này ta chỉ xét biểu đồ nội lực trên dầm

q RM

q RM

M N

1987 33

2

5 , 17

* 233 , 428

33 2

5 , 17

*

0 2

* ) 5 , 15 33 ( 33

*

2

2 1

1 2

RNy q

RM Y

22756 233

, 428

* 5 , 48 1987

0 4

, 48

Tính phản lực các gối đỡ: (RA, RB)

kg

q q

q Ry

RB

Ry q

q q

Q RB

M A

207466 24

39

* 11280 2

39

* 48 , 568 290

* 545 2

5 , 3

* 48 , 568 5 , 3

* 1987

24

39

* 112800 2

39

* 290

* 2

5 , 3

* 5 , 3

*

0 5 , 3

* 2

5 , 3

* 29

* 10

* 2

39

* 39

* 24

*

2 2

2 2 3

2 2

2 2 3

2 2

RA q

q Q RB RY Y

63078 10

* 545 5 , 42

* 48 , 568 112800 207466

1978

0 10

* 5 , 42

qg=278kg/m N

kg Mx

Z

Mux Z

Z Ry z z q M

Kg Q

Z

KG R

Q Z

q Z Rx Q

kg Qy

Z

kg Ry

Q Z

Ry q Z Q

ux

X

X X

g x

y y

10405 5

, 3

* 1978 2

5 , 3

* 48 , 568 5

, 3

0 0

* 2

*

*

201 5 , 3

* 278 772 5

, 3

772 0

*

3968 1978

48 , 568

* 5 , 3 5

, 3

1978 0

2 1

1

1 1

1 1

1

1 1

Z

kg Mux Z

Z Rx

z z q

M uy g

999 5

, 3

* 772 2

5 , 3

* 278 5

, 3

0 0

* 2

*

*

2 1

1

1 1

RxN